X'inhuma l-vantaġġi uniċi tal-proprjetà mekkanika tal-fibreglass?

1. Qawwa tat-tensjoni Estremament Għolja

Is-saħħa tat-tensjoni ta 'fibreglasstipikament tvarja minn 1.47 sa 4.8 GPa (gigapascals). Dan il-valur huwa ta' sinifikat straordinarju:

Ħġieġ bl-ingrossa li jaqbeż ħafna: Huwa għexieren ta' darbiet aktar b'saħħtu mill-materja prima tiegħu-ħġieġ bl-ingrossa mdewweb u solidifikat. Dan huwa prinċipalment minħabba d-dijametru żgħir iffurmat matul il-proċess ta 'tpinġija ta'-veloċità għolja, li jnaqqas in-numru u d-daqs ta 'difetti interni (bħal mikroxquq u impuritajiet), wara t-teorija ta' Griffith li "iktar ma jkun żgħir id-daqs, iktar ikun għoli s-saħħa."

Lil hinn minn materjali oħra: Is-saħħa tagħha mhix biss ogħla b'mod sinifikanti minn diversi fibri naturali (bħal qoton, bjankerija u ħarir) u fibri sintetiċi (bħal najlon, poliester u aramid), iżda wkoll taqbeż sew dik ta 'materjali ta' liga komuni (bħal azzar b'saħħa -għoli, li s-saħħa tat-tensjoni tiegħu hija ġeneralment fil-medda G8-200.Pa). Hija din is-saħħa speċifika estremament għolja (saħħa/densità) li tagħmel il-fibreglass skeletru ta 'rinfurzar ideali għal materjali komposti ħfief.

2. Modulu Elastiku Uniku

Il-modulu elastiku (il-modulu ta 'Young) tal-fibreglass huwa indikatur tar-reżistenza tiegħu għad-deformazzjoni elastika.

Il-modulu elastiku tiegħu huwa aktar baxx minn dak tal-biċċa l-kbira tal-ligi tal-metall (eż., il-modulu elastiku tal-azzar huwa ta 'madwar 200 GPa, u l-aluminju huwa ta' madwar 70 GPa), iżda ogħla b'mod sinifikanti minn dak ta 'fibri organiċi (eż., il-modulu tal-poliester huwa bejn wieħed u ieħor 5-15 GPa, u dak tan-najlon huwa bejn wieħed u ieħor 2-5 GPa).

Din il-karatteristika tal-modulu, intermedja bejn dik tal-metalli u l-polimeri organiċi, tippermettilha li tipprovdi rinfurzar sinifikanti ta 'riġidità f'kompożiti filwaqt li żżomm kompatibilità tajba ta' deformazzjoni ma 'matriċi tar-reżina relattivament artab.

3. Titwil estremament baxx fil-waqfa u Imġieba perfettament elastika

It-titwil fil-waqfa tal-fibreglass huwa baxx ħafna, tipikament madwar 3%. Dan ifisser li tinqasam taħt tagħbijiet tensili bi kważi l-ebda deformazzjoni plastika sinifikanti.

Fuq il-kurva tat-tensjoni-strain, il-fibreglass ma jurix punt ta' rendiment distint. L-imġieba tagħha hija dik ta 'korp perfettament elastiku: qabel il-ksur, l-istress huwa proporzjonali għar-razza (ssegwi l-Liġi ta' Hooke), u d-deformazzjoni hija kważi kompletament irkuprata wara l-ħatt. Dan jikkuntrasta bil-kbir ma 'ħafna fibri organiċi (bħal najlon u poliester), li, mal-tiġbid, tipikament jgħaddu minn elongazzjoni plastika sinifikanti (deformazzjoni irriversibbli) minbarra l-istadju inizjali ta' deformazzjoni elastika, li juru punt ta 'rendiment.

sommarju

Il-fibra tal-ħġieġ, bis-saħħa tat-tensjoni ultra-għolja tagħha (li teċċedi bil-bosta dik tal-ħġieġ bl-ingrossa, fibri organiċi, u ligi), modulu elastiku moderat (ogħla minn fibri organiċi iżda inqas mill-metalli), u titwil estremament baxx waqt il-ksur u mġiba perfettament elastika, stabbilixxiet il-pożizzjoni tagħha bħala materjal ta' rinfurzar tal-qalba għal materjali komposti ta'-prestazzjoni għolja. Din il-kombinazzjoni unika ta' proprjetajiet mekkaniċi-qawwa għolja, riġidità għolja, u ksur fraġli-jippermettilha ġġorr b'mod effiċjenti tagħbijiet f'materjali komposti, u tipprovdi appoġġ mekkaniku kruċjali għal prodotti finali bħal partijiet tal-karozzi, xfafar tat-turbini tar-riħ, vapuri, u tagħmir sportiv. Il-fehim u l-kontroll ta 'dawn il-proprjetajiet mekkaniċi huwa essenzjali biex jiġi ottimizzat id-disinn tal-materjal kompost u tiġi żgurata l-affidabbiltà strutturali tagħhom.